EP1530703A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

Wärmeübertrager

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Publication number
EP1530703A1
EP1530703A1 EP03747885A EP03747885A EP1530703A1 EP 1530703 A1 EP1530703 A1 EP 1530703A1 EP 03747885 A EP03747885 A EP 03747885A EP 03747885 A EP03747885 A EP 03747885A EP 1530703 A1 EP1530703 A1 EP 1530703A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
manifold
flat tubes
exchanger according
flat
Prior art date
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Granted
Application number
EP03747885A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1530703B1 (de
Inventor
Peter Geskes
Christoph Walter
Karl-Heinz Staffa
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Publication of EP1530703A1 publication Critical patent/EP1530703A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1530703B1 publication Critical patent/EP1530703B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0221—Header boxes or end plates formed by stacked elements

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger with a number of parallel and spaced flat tubes, in particular for an air conditioning system of a vehicle.
  • Heat exchangers are usually used in vehicles today, which heat from a fluid flowing through this primary side, e.g. Release carbon dioxide, water or refrigerant into air flowing through the heat exchanger on the secondary side. Conversely, the fluid flowing through the heat exchanger can absorb heat from the air.
  • the heat exchanger has, in particular, parallel flat tubes spaced apart from one another. For a sufficiently firm and above all stable mechanical arrangement of the heat exchanger, ribs or reinforcing webs are arranged between the flat tubes.
  • header boxes or header distributors To feed the flat tubes together with the fluid, they are connected at the end to so-called header boxes or header distributors.
  • the fluid designed as a coolant or refrigerant flows through channels running in the flat tubes and is then collected in the collecting boxes or tubes and, if necessary, deflected into adjacent flat tubes of the heat exchanger.
  • the collecting boxes usually have partitions.
  • Such a heat exchanger with flat tubes penetrated by so-called capillaries or small channels and which are fed via the collecting tank is known for example from EP 0 654 645 B1.
  • the flat tubes have the advantage that very small channels, also called cooling or fluid channels, can be provided, which are particularly pressure-stable.
  • the collection box or distribution manifold which performs a fluid collection and / or fluid distribution function, has to be of particularly large volume.
  • the heat exchanger must withstand a particularly high internal pressure, but a so-called burst pressure is clearly above a maximum permissible operating pressure. Therefore, when designing and designing the heat exchanger with regard to its maximum permissible compressive strength, care is taken to ensure that, in particular, the header box or the header pipe has a sufficiently thick wall.
  • the heat exchanger is used for an air conditioning circuit with carbon dioxide or the so-called R 134 A fluid as the cooling medium
  • the heat exchanger and its header tank have very thick-walled header pipes or header manifolds with partially pronounced beads due to the high pressures that are usual here.
  • the disadvantage here is that this results in the area of
  • Collection box due to the large thick walls, a high amount of material is given, which is particularly time consuming when soldering the flat tubes to the collection box.
  • a heat exchanger designed in this way is particularly cost-intensive and in terms of. the freedom of design, especially for the underlying collection box.
  • a heat exchanger designed in this way has a particularly high weight.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a heat exchanger, in particular for an air conditioning system of a vehicle, which is of particularly simple design and has a low weight.
  • the object is achieved according to the invention in a heat exchanger with a number of flat tubes which are arranged parallel to one another and spaced apart from one another and which have at least one end via a collecting tube.
  • mel distributor can be supplied with a fluid, the flat tubes in the manifold being arranged at least partially in a form-fitting manner.
  • the invention is based on the consideration that a particularly thick-walled design of a header tank or header manifold for flat tubes of a heat exchanger through which a fluid, in particular cooling medium can flow, should be dimensioned in such a way that they are particularly simple and light in design.
  • the flat tubes ending in the manifold and held there should at the same time enable the manifold to be stiffened, so that the latter is additionally designed to be pressure-resistant or pressure-stable via the design or shape of the ends of the flat tubes.
  • the flat tubes in the manifold are preferably arranged at least partially positively.
  • the flat tubes are largely completely guided in the manifold, so that in addition to a form fit, they can also absorb a force fit, in particular a tensile and / or compressive force.
  • an outer contour representing the end of the respective flat tube is at least partially adapted to an inner contour representing the manifold.
  • an outer contour representing the end of the respective flat tube is preferably at least partially adapted to an outer contour representing the manifold.
  • the outer contour of the flat tube adapted to the inner contour of the manifold when at least one end of one of the flat tubes is adapted to the outer contour of the manifold, the respective flat tube can be inserted into the heat exchanger from the outside and thus be mounted.
  • the manifold with at least one recess is expedient provided for the passage of one of the flat tubes.
  • the recess is designed to receive the flat tube in particular as a slot-like recess.
  • the end of the flat tube in question is expediently held in a cohesive manner at the recess of the manifold.
  • the end of the flat tube is compressed or crimped and soldered together in the recess of the manifold.
  • soldering from the outside of the flat tubes to the manifold ensures that the heat exchanger is sufficiently well sealed with respect to the fluid flowing through it, so that humidification of the air flowing through the heat exchanger on the secondary side is reliably avoided.
  • one end of at least one of the flat tubes is provided with webs on the outside.
  • the flat tube can serve at the end as a completely circumferential reinforcement and support of the manifold or manifold.
  • the end of the flat tube in question is provided with an opening or recess.
  • the opening or the webs are formed by punching, punching or water jet methods.
  • the perforated opening or the opening formed by the webs serves for supplying the fluid, in particular for the passage of coolant or refrigerant into the capillaries or channels of the flat tube exposed through the opening.
  • the bores or capillaries running in the respective flat tube are fed via the fluid guided in the opening of the flat tube end.
  • the end of at least one of the flat tubes is centered with another, provided arranged web.
  • a two-part manifold can be formed in a particularly simple manner by an end of the flat tube that has two outer and a central web when it is fully inserted and thus fully form-fit with the manifold, one by the split formed chamber can be used to supply the fluid and the other chamber can be used to discharge the fluid.
  • the chambers of a collecting distributor divided in this way are fed in the same way, a plurality of flat tubes combined into a group can be fed separately from one another, as a result of which different types of flow through the heat exchanger are made possible.
  • the end of the respective flat tube is preferably at least partially guided in a recess running in the inner contour.
  • the inside of the manifold has a channel-shaped bead or a groove in which the end of the respective flat tube is guided and inserted.
  • the end of the respective flat tube is expediently held integrally on the manifold.
  • the end of the respective flat tube is held on the manifold with or without filler material.
  • the end of the flat tube is soldered along the recess of the manifold.
  • the end of the respective flat tube can be glued or welded.
  • the manifold is expediently divided into at least two areas along and / or across.
  • the collecting box or collecting distributor is preferably divided two or more times.
  • a partition is arranged in the manifold for this purpose.
  • the end of at least one of the flat tubes is expediently provided with a slot for receiving the partition.
  • the partition wall expediently has a passage opening.
  • the ends of the flat tubes are designed differently.
  • a number of flat tubes, which are arranged adjacent to one another are provided at least at one end with the annular and / or U-shaped passage opening for the fluid, a next flat tube being designed at the end as a solid profile and thus not punched through, so that this acts as a partition. This eliminates the need for additional partition walls. This enables the heat exchanger to be made even lighter than in the prior art.
  • the flat tubes can end at the end in an associated manifold.
  • the flat tubes can be fed on one side and / or on both sides, that is to say when the flat tubes are fed on one side, for example a two-part manifold with a chamber for supplying and a further chamber for discharging the fluid is arranged on one end of the flat tubes.
  • a single manifold is provided on the end for feeding and on the other for discharging the fluid.
  • one of the manifolds can serve as a feed and discharge and the opposite manifold can serve as a deflection channel for deflecting the fluid between two adjacent flat tubes.
  • the manifolds arranged at the end of the flat tubes are preferred uniformly trained. This ensures a sufficiently good and uniform flow of fluid through the flat tubes.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the form of a flat arrangement of the flat tubes in the manifold or manifold, in particular by a complete positive connection in the circumferential direction of the manifold, is designed with significantly smaller wall thicknesses.
  • Such a form-fitting arrangement of the flat tubes in the manifold dissipates tensile and / or compressive forces acting on the heat exchanger in the manner of a tension or composite anchor in the flat tubes.
  • flat tubes inserted into the manifold at a stop or flush are particularly simple to install and easy to handle.
  • FIGS. 1A-1C schematically show a heat exchanger with a plurality of flat tubes arranged in a form-fitting manner in a manifold
  • FIGS. 3A-3C schematically show a heat exchanger with flat tubes provided at the ends with webs
  • FIG. 4 schematically shows a heat exchanger according to FIGS. 3A-3C in a perspective view
  • FIGS. 5A-5B and 6A-6B schematically show different heat exchangers with manifolds having different cross-sectional shapes
  • FIGS. 7A-7B schematically show a heat exchanger with flat tubes inserted from the outside
  • FIGS. 8A-8B schematically show a heat exchanger with two openings with flat tubes
  • FIG. 9 schematically shows a heat exchanger with a dividing wall in the manifold intended for different flows
  • Figure 10 schematically shows a heat exchanger with two manifolds arranged at the ends of the flat tubes.
  • FIGS. 1A to 1C show a heat exchanger arrangement 1 with a number of flat tubes 2 arranged parallel to one another and spaced apart from one another.
  • the flat tubes 2 are provided with fluid channels 4 for the flow through them with a fluid F, for. B. a coolant or refrigerant flow for an air conditioning system of a vehicle.
  • the fluid channels 4 have a particularly small diameter and are designed in the manner of capillaries.
  • the flat tubes 2 in the manifold 6 are at least partially positively arranged.
  • the end 8 of the respective flat tube 2 and an outer contour 10 representing this end 8 are adapted to an inner contour 12 representing the manifold 6.
  • the end 8 of at least one of the flat tubes 2 is provided with an opening 13 (FIG. 1B).
  • Such a frame-like, e.g. ring-shaped design of the flat tube end 8 enables the outer contour 10 with the inner contour 12 of the manifold 6 to be sufficiently positively protected against mechanical stresses by a stiffening and support that largely completely surrounds the manifold 6. This leads to a particularly thin-walled design of the manifold 6.
  • the opening 13 introduced at the end 8 of the flat tube 2 in question serves itself as a flow channel of the manifold 6 for supplying and / or discharging the fluid F.
  • the opening 13 can be made by punching, punching, drilling or any other suitable type.
  • the opening 13 in the case of flat tubes 2 which have already been joined together and form a component of the heat exchanger 1 and which are of identical design with regard to the opening 13, the opening 13 can be introduced in a single method step by punching out or punching.
  • the flat tubes 2 of a single heat exchanger 1 which can be flowed through in different ways and which are designed differently at the ends, i.e. with and / or without opening 13, the flat tubes 2 can be produced separately or in groups.
  • Figure 2 shows an alternative heat exchanger 1 with a flat tube 2, the end 8 is adapted with its outer contour 10 to the inner contour 12 of the manifold 6.
  • the end 8 of the respective flat tube 2 is at least partially guided in a recess 14 of the manifold 6 running in the inner contour 12.
  • this can be designed as a channel-shaped bead or groove.
  • the recess 14 can run partially or completely along the inner contour 12 of the manifold 6. That is, the recess 14 can run around the entire inner contour 12 of the manifold 6, the recess 14 being designed as an opening only in the region of the feed of the flat tube 2.
  • the recess 14 is designed as a bead or groove.
  • the end 8 of the respective flat tube 2 is for assembly in the
  • Heat exchanger 1 inserted through the recess 14 and held positively in the manifold 6.
  • the end 8 of the respective flat tube 2 is held integrally on the manifold 6.
  • the end 8 of the respective flat tube 2 is preferably soldered along the recess 14 of the manifold 6.
  • the end 8 can be glued or welded.
  • the collection manifold 6 here in two regions 16 is divided, which transversely ng to Luftströmungsrichtu 'extend L.
  • Such a two-part manifold 6, also called a two-part collecting box enables differentiated and separate feeding of the individual flat tubes 2.
  • a rib 18 is arranged between the spaced apart flat tubes 2.
  • FIGS 3A to 3C show an alternative embodiment for the
  • Heat exchanger 1 The end 8 of the respective flat tube 2 is provided with outside webs 20, which are sufficient for good strength and rigidity in a heat exchanger 1 designed for a low pressure. Depending on the type and design of the webs 20, the opening 13 of the end 8 of the flat tube 2 in question, which represents this, can also be produced by punching or punching.
  • the flat tube 2 is positively connected to the manifold 6 in the area of the webs 20.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the heat exchanger 1 according to FIGS. 3A to 3C, this heat exchanger 1 having only a simple manifold 6.
  • FIGS. 5A to 5B and 6A to 6B show different cross-sectional shapes for the manifold 6 and, as a result, for the opening 13 provided in the end 8 of the respective flat tube 2.
  • the manifold 6 has z. B. a round cross-sectional shape.
  • the cross-section of the manifold 6 is designed as a rectangle or square.
  • FIGS. 7A and 7B show an alternative embodiment for the heat exchanger 1.
  • the end 8 of the respective flat tube 2, in particular its outer contour 10, is at least partially adapted to an outer contour 22 representing the manifold 6.
  • the flat tube 2 is inserted into this from an externally accessible recess 24 of the collecting distributor 6 and / or via the opening 14 of the collecting distributor 6 opening in the direction of the flat tubes 2, the end of the flat tube 2 during assembly in the heat exchanger 1 being 8 the surface of the manifold 6 protrudes.
  • the end 8 of the flat tube 2 projecting beyond the manifold 6 is then compressed and / or soldered to the outer contour 22 of the manifold 6.
  • Figures 8A and 8B show an alternative embodiment for the heat exchanger 1.
  • the manifold 6 is formed in one piece.
  • the end 8 of the respective flat tube 2 is provided with a divided opening 13 for a differentiated flow through the fluid channels 4.
  • This divided opening 13 is brought about in one production step, for example by punching holes in the end 8 of the respective flat tube 2.
  • FIG. 9 shows a possible embodiment for a heat exchanger 1 with a rectangular manifold 6, in which a plurality of flat tubes 2 having uniform ends 8 are held in a form-fitting and / or integral manner.
  • the manifold 6 is divided longitudinally and transversely into areas 16a to 16d by means of a partition wall 26.
  • the manifold 6 is designed as a four-part manifold 6 due to the subdivision into the areas 16a to 16d, so that a heat exchanger 1 resulting therefrom has only one manifold 6 arranged at one end 8 of the flat tubes 2 for supplying and discharging the fluid F.
  • the manifold 6 comprises an inlet channel 28 and an outlet channel 30 for supplying and discharging the fluid F into regions 16a to 16d which are separated from one another by the partition wall 26 and in which the openings 13 of the relevant flat tubes 2 arranged therein serve as flow channels 36. Due to the introduction of the partition wall 26 and the resulting subdivision into regions 16a, 16c and 16b, 16d running in the longitudinal direction, the channels 4 arranged within a single flat tube 2 are likewise flowed through in countercurrent by the fluid F. Due to the subdivision of the manifold 6 into the areas 16a, 16b and 16c, 16d, adjacent flat tubes 2 are flowed through in the counterflow principle. For a like-minded flow through the channels 4 of an individual flat tube 2, the partition wall 26 comprises at least one passage opening 32.
  • the respective flat tube 2 is provided with a slot 34.
  • the slot 34 serves both to guide the partition 26 and to secure it, e.g. by
  • the flat tubes 2 can be flowed through differently, for example in cross-countercurrent, in cross-countercurrent, in countercurrent and / or in cocurrent.
  • Figure 10 shows a further alternative embodiment for a heat exchanger 1, the flat tubes 2 are flowed through in different directions.
  • the dividing wall 26 according to FIG. 9 can be omitted in that the flat tubes 2 themselves serve as dividing walls due to a correspondingly different design of the relevant ends 8.
  • several flat tubes 2a are provided at the ends with openings 13 for the fluid F to flow through.
  • a flat tube 2b serving as a partition has a closed end 8.
  • the ends of the flat tubes 2 each end 8 in one
  • the upper manifold 6a serves both the supply and the discharge of the fluid F via a single flow channel 36, which is designed as an inlet channel 28 and an outlet channel 30 and is formed through the openings 13 of the respective flat tubes 2, the fluid F being U-shaped in the longitudinal direction Flows through heat exchanger 1.

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Abstract

Für eine besonders einfache und ein geringes Gewicht aufweisende Ausbildung eines Wärmeübertragers mit einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Flachrohren ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Flachrohre (2) über mindestens ein Ende (8) über einen Sammelverteiler (6) mit einem Fluid (F) bespeisbar sind, wobei die Flachrohre (2) im Sammelverteiler (6) zumindest teilweise formschlüssig angeordnet sind.

Description

Wärmeübertrager
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Flachrohren, insbesondere für eine Klimaanlage eines Fahrzeugs.
Üblicherweise werden heute in Fahrzeugen Wärmeübertrager eingesetzt, welche Wärme von einem diesen primärseitig durchströmenden Fluid, z.B. Kohlendioxid, Wasser oder Kältemittel, an eine den Wärmeübertrager sekundärseitig durchströmenden Luft abgeben. Umgekehrt kann das den Wärmeübertrager durchströmende Fluid Wärme von der Luft aufnehmen. Dazu weist der Wärmeübertrager insbesondere parallel zueinander und voneinander beabstandete Flachrohre auf. Für eine hinreichend feste und vor allem gegenüber mechanischen Beanspruchungen stabile Anordnung des Wärmeübertragers sind zwischen den Flachrohren Rippen oder Verstärkungsstege angeordnet.
Zur gemeinsamen Speisung der Flachrohre mit dem Fluid sind diese endsei- tig mit sogenannten Sammelkästen oder Sammelverteilern verbunden. Dabei strömt das als Kühl- oder Kältemittel ausgebildete Fluid durch in den Flachrohren verlaufenden Kanäle und wird anschließend in den Sammelkästen oder -röhren gesammelt und gegebenenfalls in benachbarte Flachrohre des Wärmeübertragers umgelenkt. Hierzu weisen die Sammelkästen üblicherweise Trennwände auf. Ein derartiger Wärmeübertrager mit von sogenannten Kapillaren oder kleinen Kanälen durchsetzten Flachrohren, welche über den Sammelkasten bespeist werden, ist beispielsweise aus der EP 0 654 645 B1 bekannt.
Die Flachrohre haben den Vorteil, dass sehr kleine Kanäle, auch Kühl- oder Fluidkanäle genannt, vorgesehen sein können, welche besonders druckstabil sind. Daraus resultierend ist der eine Fluidsammel- und/oder Fluidverteilerfunktion ausübende Sammelkasten oder Sammelverteiler besonders großvolumig auszuführen. Dabei muss der Wärmeübertrager einem besonders erhöhten Innendruck standhalten, wobei ein sogenannter Berstdruck jedoch deutlich über einem maximal zulässigen Betriebsdruck liegt. Daher wird bei der Auslegung und Konstruktion des Wärmeübertragers hinsichtlich seiner maximal zulässigen Druckfestigkeit darauf geachtet, dass insbesondere der Sammelkasten oder das Sammelrohr eine hinreichend dicke Wandstärke aufweist. Insbesondere bei einer Verwendung des Wärmeübertragers für einen Klimakreislauf mit Kohlendioxid oder dem sogenannten R 134 A-Fluid als Kühlmedium weist der Wärmeübertrager und dessen Sammelkasten aufgrund der hierbei üblichen hohen Drücke sehr dickwandige Sammelrohre oder Sammelverteiler mit zum Teil ausgeprägten Sicken auf. Nachteilig dabei ist, dass hierdurch gerade im Bereich des
Sammelkastens, bedingt durch die große Dickwandigkeit, ein hoher Materialeinsatz gegeben ist, welcher bei einem Verlöten der Flachrohre mit dem Sammelkasten besonders zeitaufwändig ist. Darüber hinaus ist ein derartig ausgebildeter Wärmeübertrager besonders kostenintensiv und hinsichtlich . der Konstruktionsfreiheit, insbesondere für den zugrundeliegenden Sammelkasten begrenzt. Des Weiteren weist ein derartig ausgebildeter Wärmeübertrager ein besonders hohes Gewicht auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager, insbesondere für eine Klimaanlage eines Fahrzeuges, anzugeben, welcher besonders einfach ausgebildet ist und ein geringes Gewicht aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst bei einem Wärmeübertrager mit einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten und voneinander beab- standeten Flachrohren, welche über mindestens ein Ende über einen Sam- melverteiler mit einem Fluid bespeisbar sind, wobei die Flachrohre im Sammelverteiler zumindest teilweise formschlüssig angeordnet sind.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine aufgrund von stark unterschiedlichen mechanischen Belastungen besonders dickwandige Ausbildung eines Sammelkastens oder eines Sammelverteilers für von einem Fluid, insbesondere Kühlmedium durchströmbaren Flachrohren eines Wärmeübertragers dahingehend dimensioniert werden sollten, dass diese besonders einfach und leicht ausgebildet sind. Darüber hinaus sollten die im Sammelverteiler mündenden und dort gehaltenen Flachrohre gleichzeitig eine Aussteifung des Sammelverteilers ermöglichen, so dass dieser zusätzlich über die Auslegung oder Ausformung der Enden der Flachrohre druckfest oder druckstabil ausgebildet ist. Hierzu sind die Flachrohre im Sammelverteiler bevorzugt zumindest teilweise formschlüssig angeordnet. Insbeson- dere sind dabei die Flachrohre weitgehend vollständig im Sammelverteiler geführt, so dass diese neben einen Formschluss auch einen Kraftschluss, insbesondere eine Zug- und/oder Druckkraft aufnehmen können.
Für einen möglichst vollständigen Formschluss der Flachrohre im Sammel- Verteiler bei deren Halterung ist eine das Ende des jeweiligen Flachrohres repräsentierende Außenkontur zumindest teilweise an eine den Sammelverteiler repräsentierende Innenkontur angepasst. Durch eine derartige den gesamten Umfang des Sammelkastens oder -rohres ausnutzende Anordnung der Flachrohre im Sammelverteiler sind die Flachrohre in der Art eines Zug- und/oder Verbundankers im Wärmeübertrager angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform des Wärmeübertragers, insbesondere dessen Flachrohre, ist vorzugsweise eine das Ende des jeweiligen Flachrohres repräsentierende Außenkontur zumindest teilweise an eine den Sammel- Verteiler repräsentierende Außenkontur angepasst. Alternativ zu der an die Innenkontur des Sammelverteilers angepasste Außenkontur des Flachrohres ist bei einer Anpassung mindestens eines Endes eines der Flachrohre an die Außenkontur des Sammelverteilers das betreffende Flachrohr von außen in den Wärmeübertrager einsetzbar und somit montierbar. Hierzu ist zweckmäßigerweise der Sammelverteiler mit mindestens einer Aussparung zum Durchführen eines der Flachrohre versehen. Die Aussparung ist zur Aufnahme des Flachrohres insbesondere als schlitzartige Aussparung ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist das Ende des betreffenden Flachrohres an der Aussparung des Sammelverteilers stoffschlüssig gehalten. Beispielsweise ist das Ende des Flachrohres zusammengedrückt oder gequetscht und in der Aussparung des Sammelverteilers mit diesem zusammen verlötet. Durch eine derartige Zulötung von außen der Flachrohre mit dem Sammelverteiler ist eine hinreichend gute Dichtigkeit des Wärmeübertragers bzgl. des diesen durchströmenden Fluids sichergestellt, so dass eine Befeuchtung der den Wärmeübertrager sekundärseitig durchströmenden Luft sicher vermieden ist.
Zur Erhöhung der Steifigkeit und Druckfestigkeit des Wärmeübertragers ist ein Ende mindestens eines der Flachrohre mit außenseitigen Stegen verse- hen. Alternativ zu einer derartig halbprofilartigen Ausbildung des Flachrohrendes kann das Flachrohr endseitig als komplett umlaufende Versteifung und Stützung des Sammelverteilers oder Sammelrohres dienen. Dazu ist das Ende des betreffenden Flachrohres mit einer Öffnung oder Aussparung versehen. Eine derartige, rahmenartige Ausbildung des Endes des jeweiligen Flachrohres durch einen umlaufenden Rahmen oder ein umlaufendes Profil bzw. durch ein Halbrahmen- oder Halbprofil in Form von Stegen ist je nach Einsatz des Wärmeübertragers eine entsprechende Versteifung oder Druckfestigkeit des Wärmeübertragers einstellbar. Beim Herstellen von derartigen mit einer Öffnung versehenen Flachrohre oder derartigen außenseitige Stege aufweisenden Flachrohre wird die Öffnung bzw. werden die Stege durch Stanzen, Lochen oder Wasserstrahlverfahren gebildet. Gleichzeitig dient die gelochte Öffnung oder die durch die Stege gebildete Öffnung zum Zuführen des Fluids, insbesondere zum Kühl- oder Kältemitteldurchtritt in die durch die Öffnung offengelegten Kapillaren oder Kanäle des Flachrohres. Hierbei werden die in dem jeweiligen Flachrohr verlaufenden Bohrungen oder Kapillare über das in der Öffnung des Flachrohrendes geführte Fluid bespeist. Mit anderen Worten: Ein derartig ringförmiges (= ausgestanzte Öffnung) oder u-förmiges Ende (= seitlich ausgestanzte Stege) der Flachrohre, welche mittels des jeweiligen Endes vollständig formschlüssig oder zumindest teilweise formschlüssig im Sammelverteiler angeordnet sind, bildet dabei selbst jeweils einen Teil eines Sammel- oder Verteilerkanals des Sammelverteilers zum Bespeisen und/oder Abführen des Fluids. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das Ende mindestens eines der Flachrohre mit einem weiteren mittig , angeordneten Steg versehen. Je nach Grad der Einführung des Flachrohres in den Sammelverteiler kann durch ein zwei äußere und einen mittleren Steg aufweisendes Ende des Flachrohres bei dessen vollständiger Einführung und somit dessen vollständigen Formschluss mit dem Sammelverteiler in besonders einfacher Art und Weise ein zweigeteilter Sammelverteiler gebildet werden, wobei eine durch die Zweiteilung gebildete Kammer zum Zuführen des Fluids und die andere Kammer zum Abführen des Fluids verwendet werden kann. Alternativ können bei gleichgesinnter Bespeisung der Kammern eines derartig geteilten Sammelverteilers mehrere zu einer Gruppe zusammengefasste Flachrohre getrennt voneinander bespeist werden, wodurch verschiedene Durchströmungsarten des Wärmeübertragers ermöglicht sind.
Für eine weitgehend genaue Positionierung der Flachrohre im Sammelverteiler ist das Ende des jeweiligen Flachrohres vorzugsweise zumindest teil- weise in einer in der Innenkontur verlaufenden Ausnehmung geführt. Beispielsweise weist der Sammelverteiler innenseitig eine rinnenförmige Sicke oder eine Nut auf, in welcher das Ende des jeweiligen Flachrohres geführt und gesteckt ist. Hierdurch ist neben einer besonders bündigen und formschlüssigen Anordnung der Flachrohre im Sammelverteiler auch eine hinrei- chend gute Fixierung der Flachrohre ermöglicht.
Für eine druck- und/oder zugstabile Anordnung des Flachrohres im Sammelverteiler ist zweckmäßigerweise das Ende des jeweiligen Flachrohres stoffschlüssig am Sammelverteiler gehalten. Beispielsweise ist dabei das Ende des jeweiligen Flachrohres mit oder ohne Zusatzwerkstoff am Sammelverteiler gehalten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ende des Flachrohres entlang der Ausnehmung des Sammelverteilers verlötet. Alternativ oder zusätzlich kann das Ende des jeweiligen Flachrohres geklebt oder geschweißt sein. Für eine differenzierte Bespeisung des Wärmeübertragers mit dem Fluid, z.B. im Kreuzgegenstrom oder Kreuzgleichstrom ist zweckmäßigerweise der Sammelverteiler in mindestens zwei Bereiche längs und/oder quer unterteilt. Bevorzugt ist der Sammelkasten oder Sammelverteiler zwei- oder mehrfach geteilt. Hierzu ist je nach Art und Ausbildung des Wärmeübertragers eine Trennwand im Sammelverteiler angeordnet. Zweckmäßigerweise ist das Ende mindestens eines der Flachrohre mit einem Schlitz zur Aufnahme der Trennwand versehen. Für eine variable Einstellung des den Wärmeübertrager durchströmenden Fluids weist die Trennwand zweckmäßi- gerweise eine Durchtrittsöffnung auf. Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen Auslegung des Wärmeübertragers für verschiedene Durchströmungsarten sind die Enden der Flachrohre verschiedenartig ausgebildet. Beispielsweise sind eine Anzahl von Flachrohren, welche benachbart zueinander angeordnet sind, mindestens an einem Ende mit der ring- und/oder u- förmigen Durchtrittsöffnung für das Fluid versehen, wobei ein nächstes Flachrohr endseitig als Vollprofil und somit nicht durchgestanzt ausgebildet ist, so dass dieses die Funktion einer Trennwand übernimmt. Hierdurch kann das Einbringen von zusätzlichen Trennwänden entfallen. Dies ermöglicht eine nochmals gegenüber dem Stand der Technik leichtere Ausbildung des Wärmeübertragers.
Je nach Art und Ausbildung des Wärmeübertragers können die Flachrohre endseitig in jeweils einen zugehörigen Sammelverteiler münden. Dabei können die Flachrohre einseitig und/oder beidseitig bespeist werden, d. h. bei einer einseitigen Bespeisung der Flachrohre ist beispielsweise ein zweigeteilter Sammelverteiler mit einer Kammer zum Zu- und einer weiteren Kammer zum Abführen des Fluids auf einem Ende der Flachrohre angeordnet. Bei einer beidseitigen Bespeisung der Flachrohre ist endseitig jeweils ein einzelner Sammelverteiler auf der einen Seite zum Bespeisen und auf der anderen Seite zum Abführen des Fluids vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer u-förmigen Durchströmung des Fluids durch den Wärmeübertrager einer der Sammelverteiler als Zu- und Abführung und der gegenüberliegende Sammelverteiler als Umlenkkanal zur Umlenkung des Fluids zwischen zwei benachbarten Flachrohren dienen. Bevorzugt sind die endseitig an den Flachrohren angeordneten Sammelverteiler gleichförmig ausgebildet. Hierdurch ist eine hinreichend gute und gleichmäßige Durchströmung der Flachrohre mit dem Fluid sichergestellt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch eine formschlüssige Anordnung der Flachrohre im Sammelverteiler oder Sammelrohr, insbesondere durch einen vollständigen Formschluss in Umfangsrichtung des Sammelverteilers dieser mit deutlich geringeren Wandstärken ausgebildet ist. Durch eine derartige formschlüssige Anordnung der Flachrohre im Sammelverteiler werden auf den Wärmeübertrager wirkende Zug- und/oder Druckkräfte in der Art eines Zug- bzw. Verbundankers in die Flachrohre abgeleitet. Des Weiteren sind derartige, auf Anschlag oder Bündigkeit in den Sammelverteiler eingefügte Flachrohre besonders einfach zu montieren und leicht handhabbar. Durch Verlöten der jeweils ein offenes (= ringförmiges) oder halboffenes (= u-förmiges) oder geschlossenes Ende aufweisenden Flachrohre an der Innenkontur und/oder Außenkontur des Sammelverteilers ist eine zusätzliche Versteifung des Sammelverteilers und somit des Wärmeübertragers in der Art von Versteifungsrippen gegeben. Des Weiteren können durch" derartig form- und/oder stoffschlüssig angeordnete Flachrohre zusätzliche Trennwände zur Umlenkung des Kühl- oder Kältemittels entfallen, da durch die verschiedenartig endseitig ausgebildeten Flachrohre mit und/oder ohne Öffnung oder Aussparung diese selbst Trennwände zur Umlenkung des Kühl- oder Kältemittels bilden. Hierdurch sind neben der besonders leichten Ausführung des Wärmeübertragers auch die Kosten bzgl. des erforderlichen Materialeinsatzes deutlich verringert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Figuren 1A - 1 C schematisch einen Wärmeübertrager mit einer Mehrzahl von formschlüssig in einem Sammelverteiler angeordneten Flachrohren,
Figur 2 schematisch einen Wärmeübertrager mit einem geteilten " ■ Sammelkasten, Figuren 3A - 3C schematisch einen Wärmeübertrager mit endseitig mit Stegen versehenen Flachrohren,
Figur 4 schematisch einen Wärmeübertrager nach den Figuren 3A - 3C in perspektivischer Darstellung,
Figuren 5A - 5B sowie 6A - 6B schematisch verschiedene Wärmeübertrager mit verschiedene Querschnittsformen aufweisenden Sammelverteilern,
Figuren 7A - 7B schematisch einen Wärmeübertrager mit von außen eingeführten Flachrohren,
Figuren 8A - 8B schematisch einen Wärmeübertrager mit zwei Öffnungen aufweisenden Flachrohren,
Figur 9 schematisch einen Wärmeübertrager mit einer für verschiedene Durchströmungen vorgesehenen Trennwand im Sammelverteiler, und
Figur 10 schematisch einen Wärmeübertrager mit zwei endseitig der Flachrohre angeordneten Sammelverteilern.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figuren 1A bis 1C zeigen eine Wärmeübertrageranordnung 1 mit einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Flachrohren 2. Die Flachrohre 2 sind mit Fluidkanälen 4 zur Durchströmung dieser mit einem Fluid F, z. B. einem Kühlmittel- oder Kältemittelstrom für eine Klimaanlage eines Fahrzeuges, versehen. Die Fluidkanäle 4 weisen einen besonders kleinen Durchmesser auf und sind in der Art von Kapillaren ausgeführt. Zur Bespeisung der Fluidkanäle 4 der jeweiligen Flachrohre 2 sind diese über einen Sammelverteiler 6 mit dem Fluid F bespeisbar. Für einen möglichst einfachen und ein besonders geringes Gewicht aufweisenden Wärmeübertrager 1 sind die Flachrohre 2 im Sammelverteiler 6 zumindest teilweise formschlüssig angeordnet. Dazu ist das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 und eine dieses Ende 8 repräsentierende Außen- kontur 10 an eine den Sammelverteiler 6 repräsentierende Innenkontur 12 angepasst.
Für eine besonders dünnwandige und somit materialsparende Ausbildung des Sammelverteilers 6 ist das Ende 8 mindestens eines der Flachrohre 2 mit einer Öffnung 13 versehen (Figur 1 B). Eine derartige, rahmenartige, z.B. ringförmige Ausbildung des Flachrohrendes 8 ermöglicht bei vollständigem Formschluss der Außenkontur 10 mit der Innenkontur 12 des Sammelverteilers 6 einen diesen gegenüber mechanischen Beanspruchungen hinreichend guten Schutz durch eine den Sammelverteiler 6 weitgehend vollständig umschließende Aussteifung und Stützung. Dies führt zu einer besonders dünnwandigen Ausbildung des Sammelverteilers 6. Die am Endes 8 des betreffenden Flachrohres 2 eingebrachte Öffnung 13 dient dabei selbst als Strömungskanal des Sammelverteilers 6 zum Zu- und/oder Abführen des Fluids F. Je nach Art, und Ausbildung der Flachrohre 2 kann die Öffnung 13 durch Lochen, Stanzen, Bohren oder eine andere geeignete Art hergestellt werden. Bei beispielsweise bereits aneinander gefügten und eine Komponente des Wärmeübertragers 1 bildenden Flachrohren 2, welche hinsichtlich der Öffnung 13 gleichartig ausgebildet sind, kann die Öffnung 13 in einem einzigen Verfahrensschritt durch Ausstanzen oder Lochen eingebracht werden. Alternativ bei verschiedenartig durchströmbaren Flachrohren 2 eines einzelnen Wärmeübertragers 1 , welche endseitig verschiedenartig ausgebildet sind, d.h. mit und/oder ohne Öffnung 13, können die Flachrohre 2 getrennt oder gruppenweise hergestellt werden.
Figur 2 zeigt einen alternativen Wärmeübertrager 1 mit einem Flachrohr 2, dessen Ende 8 mit seiner Außenkontur 10 an die Innenkontur 12 des Sammelverteilers 6 angepasst ist. Zur sicheren Positionierung ist das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 zumindest teilweise in einer in der Innenkontur 12 verlaufenden Ausnehmung 14 des Sammelverteilers 6 geführt. Je nach Art und Ausbildung der Ausnehmung 14 kann diese als eine rinnenförmige Sicke oder Nut ausgebildet sein. Dabei kann die Ausnehmung 14 teilweise oder vollständig entlang der Innenkontur 12 des Sammelverteilers 6 verlaufen. D.h. die Ausnehmung 14 kann die gesamte Innenkontur 12 des Sammelverteilers 6 umlaufen, wobei die Ausnehmung 14 nur im Bereich der Zuführung des Flachrohres 2 als eine Öffnung ausgebildet ist. Im Bereich der Fixierung des Flachrohres 2 am Sammelverteiler 6 ist die Ausnehmung 14 als Sicke oder Nut ausgeführt.
Das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 wird zur Montage in den
Wärmeübertrager 1 durch die Ausnehmung 14 gesteckt und im Sammelverteiler 6 formschlüssig gehalten. Für einen besonders guten Kraftschluss der Halterung des Flachrohres 2 im Sammelverteiler 6 ist das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 stoffschlüssig am Sammelverteiler 6 gehalten. Hierzu ist das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 bevorzugt entlang der Ausnehmung 14 des Sammelverteilers 6 verlötet. Alternativ kann das Ende 8 verklebt oder verschweißt werden. Wie in der Figur 2 dargestellt, ist der Sammelverteiler 6 hier in zwei Bereiche 16 unterteilt, welche quer zur Luftströmungsrichtu'ng L verlaufen. Ein derartig zweigeteilter Sammelverteiler 6, auch zweigeteilter Sammelkasten genannt, ermöglicht eine differenzierte und separate Bespeisung der einzelnen Flachrohre 2. Für eine besonders druckfeste und stabile Anordnung des Wärmeübertragers 1 ist zwischen den voneinander beabstandeten Flachrohren 2 eine Rippe 18 angeordnet.
Die Figuren 3A bis 3C zeigen eine alternative Ausführungsform für den
Wärmeübertrager 1. Dabei ist das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 mit außenseitigen Stegen 20 versehen, welche bei einem für einen geringen Druck ausgelegten Wärmeübertrager 1 ausreichend für eine gute Festigkeit und Steifigkeit sind. Je nach Art und Ausbildung der Stege 20 kann die diese repräsentierende Öffnung 13 des Endes 8 des betreffenden Flachrohres 2 ebenfalls durch Stanzen oder Lochen hergestellt werden. Dabei ist das Flachrohr 2 im Bereich der Stege 20 formschlüssig mit dem Sammelverteiler 6 verbunden. In der Figur 4 ist der Wärmeübertrager 1 gemäß den Figuren 3A bis 3C in perspektivischer Darstellung gezeigt, wobei dieser Wärme- Übertrager 1 lediglich einen einfachen Sammelverteiler 6 aufweist. Die Figuren 5A bis 5B sowie 6A bis 6B zeigen verschiedene Querschnittsformen für den Sammelverteiler 6 und daraus resultierend für die im Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 vorgesehene Öffnung 13. In den Figuren 5A bis 5B weist der Sammelverteiler 6 z. B. eine runde Querschnittsform auf. In den Figuren 6A und 6B ist der Sammelverteiler 6 hinsichtlich seines Querschnitts als ein Rechteck oder Quadrat ausgebildet.
Die Figuren 7A und 7B zeigen eine alternative Ausführungsform für den Wärmeübertrager 1. Dabei ist das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2, insbesondere dessen Außenkontur 10, zumindest teilweise an eine den Sammelverteiler 6 repräsentierende Außenkontur 22 angepasst. Dabei wird das Flachrohr 2 über eine von außen zuführbare Aussparung 24 des Sammelverteiiers 6 und/oder über die in Richtung der Flachrohre 2 mündende Ausnehmung 14 des Sammelverteilers 6 in diesen eingeführt, wobei das Flachrohr 2 bei der Montage im Wärmeübertrager 1 mit seinem Ende 8 über die Oberfläche des Sammelverteilers 6 hinausragt. Das den Sammelverteiler 6 überragende Ende 8 des Flachrohres 2 wird anschließend zusammengedrückt und/oder mit der Außenkontur 22 des Sammelverteilers 6 verlötet.
Die Figuren 8A und 8B zeigen eine alternative Ausführungsform für den Wärmeübertrager 1. Dabei ist der Sammelverteiler 6 einteilig ausgebildet. Das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 ist für eine differenzierte Beströmung der Fluidkanäle 4 mit einer geteilten Öffnung 13 versehen. Diese geteilte Öffnung 13 wird in einem Herstellungsschritt beispielsweise durch Stanzen von Löchern in das Ende 8 des jeweiligen Flachrohres 2 bewirkt. Durch eine derartige profil- oder rahmenartige Ausbildung des Endes 8 des jeweiligen Flachrohres 2 bewirkt dieses bei der formschlüssigen Anordnung im Sammelverteiler 6 eine zusätzliche Aussteifung des
Sammelverteilers 6. Darüber hinaus ist durch die Öffnungen 13 selbst ein den Sammelverteiler 6 durchlaufender Strömungskanal 36 gebildet. Dabei können beide Öffnungen 13 gleichartig - mit gleichem Sinn - durchströmt werden. Alternativ kann eine der Öffnung 13 zum Zuführen des Fluids F und die andere Öffnung 13 zum Abführen des Fluids F verwendet werden. Figur 9 zeigt eine mögliche Ausführungsform für einen Wärmeübertrager 1 mit einem rechteckig ausgebildeten Sammelverteiler 6, in welchem mehrere, gleichförmige Enden 8 aufweisende Flachrohre 2 formschlüssig und/oder stoffschlüssig gehalten sind. Für eine Durchströmung der Kanäle 4 von benachbarten Flachrohren 2 im Gegenstromprinzip ist der Sammelverteiler 6 mittels einer Trennwand 26 längs und quer in Bereiche 16a bis 16d unterteilt. Dabei ist der Sammelverteiler 6 durch die Unterteilung in die Bereiche 16a bis 16d als vierteiliger Sammelverteiler 6 ausgeführt, so dass ein daraus resultierender Wärmeübertrager 1 lediglich einen an einem Ende 8 der Flachrohre 2 angeordneten Sammelverteiler 6 zum Zu- und Abführen des Fluids F aufweist.
Der Sammelverteiler 6 umfasst einen Eingangskanal 28 und einen Ausgangskanal 30 zum Zu- bzw. Abführen des Fluids F in durch die Trennwand 26 voneinander getrennte Bereiche 16a bis 16d, in welchen die darin angeordneten Öffnungen 13 der betreffenden Flachrohre 2 als Strömungskanal 36 dienen. Bedingt durch die Einführung der Trennwand 26 und der daraus resultierenden Unterteilung in jn Längsrichtung verlaufende Bereiche 16a, 16c und 16b, 16d werden die innerhalb eines einzelnen Flachrohres 2 angeordneten Kanäle 4 ebenfalls im Gegenstrom vom Fluid F durchströmt. Durch die in Querrichtung verlaufende Unterteilung des Sammelverteilers 6 in die Bereiche 16a, 16b und 16c, 16d werden benachbarte Flachrohre 2 im Gegenstromprinzip durchströmt. Für eine gleichgesinnte Durchströmung der Kanäle 4 eines einzelnen Flachrohres 2 umfasst die Trennwand 26 mindestens eine Durchtrittsöffnung 32.
Zur Aufnahme der Trennwand 26 im Sammelverteiler 6 ist das jeweilige Flachrohr 2 mit einem Schlitz 34 versehen. Der Schlitz 34 dient dabei sowohl der Führung der Trennwand 26 als auch der Befestigung dieser, z.B. durch
Verlöten oder Verkleben. Je nach Art und Ausbildung des Wärmeübertragers 1 , insbesondere der Ausgestaltung der Trennwand 26 mit und/oder ohne Durchtrittsöffnungen 32 bzw. Unterteilungen können die Flachrohre 2 unterschiedlich beströmt werden, z.B. im Kreuzgegenstrom, im Kreuzgleichstrom, im Gegenstrom und/oder im Gleichstrom. Figur 10 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform für einen Wärmeübertrager 1 , dessen Flachrohre 2 mit unterschiedlichem Richtungssinn durchströmt werden. Dabei kann die Trennwand 26 nach Figur 9 entfallen, indem die Flachrohre 2 durch eine entsprechend unterschiedliche Ausbildung der betreffenden Enden 8 selbst als Trennwand dienen. Dazu sind mehrere Flachrohre 2a endseitig mit Öffnungen 13 zur Durchströmung dieser mit dem Fluid F versehen. Ein als Trennwand dienendes Flachrohr 2b weist demgegenüber ein geschlossenes Ende 8 auf. Darüber hinaus münden die Flachrohre 2 mit ihren Enden 8 jeweils in einen
Sammelverteiler 6a und 6b, wobei der untere Sammelverteiler 6b lediglich der Umlenkung des Fluids F von im Gegenstrom durchströmten Flachrohren 2a und 2b dient. Der obere Sammelverteiler 6a dient sowohl der Zu- als auch der Abführung des Fluids F über einen einzigen als Eingangskanal 28 und Ausgangskanal 30 ausgebildeten und durch die Öffnungen 13 der betreffenden Flachrohre 2 gebildeten Strömungskanal 36, wobei das Fluid F in Längsrichtung gesehen u-förmig den Wärmeübertrager 1 durchströmt.
Bezugszeichenliste
1 Wärmeübertrager
2, 2a, 2b Flachrohre
4 Fluidkanäle
6 Sammelverteiler
8 jeweiliges Ende eines Flachrohres 2
10 Außenkontur des Flachrohres 2
12 Innenkontur des Sammelverteilers 6
13 Öffnung
14 Ausnehmung
16a bis 16d zwei Bereiche des Sammelverteilers 6
18 Rippe
20 außenseitige Stege
22 Außenkontur des Sammelverteilers 6
24 Aussparung
26 Trennwand
28 Eingangskanal
30 Ausgangskanal
32 Durchtrittsöffnung
34 Schlitz
36 Strömungskanal
F Fluid
L Luftströmungsrichtung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
0 1. Wärmeübertrager (1) mit einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Flachrohren (2), welche über mindestens ein Ende (8) über einen Sammelverteiler (6) mit einem Fluid (F) bespeisbar sind, wobei die Flachrohre (2) im Sammelverteiler (6) zumindest teilweise formschlüssig angeordnet 5 sind.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 , bei dem eine das Ende (8) des jeweiligen Flachrohres (2) repräsentierende Außenkontur (10) zumindest teilweise an eine den Sammelverteiler (6) repräsentierende In- o nenkontur (12) angepasst ist.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 , bei dem eine das Ende (8) des jeweiligen Flachrohres (2) repräsentierende Außenkontur (10) zumin- 5 dest teilweise an eine den Sammelverteiler (6) repräsentierende Außenkontur (10) angepasst ist.
4. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das 0 Ende (8) mindestens eines der Flachrohre (2) mit einer oder mehreren
Öffnungen (13) versehen ist.
5. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Ende (8) mindestens eines der Flachrohre (2) eine offene Kontur bzw. Öffnung aufweist.
6. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Ende (8) mindestens eines der Flachrohre (2) mit außenseitigen Stegen (20) versehen ist.
7. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Ende (8) mindestens eines der Flachrohre (2) mit einem weiteren mittig angeordneten Steg (20) versehen ist.
8. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem das Ende (8) des jeweiligen Flachrohres (2) zumindest teilweise in einer in der Innenkontur (12) verlaufenden Ausnehmung (14) geführt ist.
Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Ende (8) des jeweiligen Flachrohres (2) stoffschlüssig am Sammelverteiler (6) gehalten ist.
10. Wärmeübertrager nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das Ende (8) des jeweiligen Flachrohres (2) entlang der Ausnehmung (14) des Sammelverteilers (6) verlötet ist.
11. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Sammelverteiler (6) mit mindestens einer Aussparung (24) oder einer Ausnehmung (14) zum Durchführen eines der Flachrohre (2) versehen ist.
12. Wärmeübertrager nach Anspruch 11 , bei dem das Ende (8) des betreffenden Flachrohres (2) an der Aussparung (24) des Sammelverteilers. (6) stoffschlüssig gehalten ist.
13. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Sammelverteiler (6) in mindestens zwei Bereiche (16) längs und/oder quer unterteilt ist.
14. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Ende (8) mindestens eines der Flachrohre (2) mit einem Schlitz (34) zur Aufnahme einer Trennwand (26) versehen ist.
15. Wärmeübertrager nach der Anspruch 14, bei dem die Trennwand (26) eine Durchtrittsöffnung (32) aufweist.
16. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die Flachrohre (2) endseitig in jeweils einen zugehörigen Sammelverteiler (6) münden.
17. Wärmeübertrager nach Anspruch 16, bei dem die endseitig an den Flachrohren (2) angeordneten Sammelverteiler (6) gleichförmig ausgebildet sind.
18. Wärmeüberträger nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem die in dem Sammelverteiler (6) formschlüssig angeordneten Flachrohren (2) unterschiedlich ausgebildete Enden (8) aufweisen.
19. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem mindestens eines der in dem Sammelverteiler (6) formschlüssig angeordneten Flachrohre (2) geschlossen ist und als Trennwand wirkt.
20. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Wärmeübertrager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19.
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